Il circuito elettrico è un’interconnessione di componenti elettrici. Un circuito elettrico è costituito da batterie, resistenze, induttori, condensatori, interruttori o transistor. Una rete elettrica consiste in un circuito chiuso. Un circuito è un percorso chiuso in cui gli elettroni scorrono in un filo. Finché il filo di rame è lasciato a se stesso, gli elettroni vanno alla deriva tra gli atomi ma non lasciano mai il rame.
Tuttavia, quando colleghiamo questo filo di rame a una batteria gli elettroni liberi saranno spinti verso il terminale positivo della batteria. Questa forza di spinta è chiamata forza elettromotrice (E.M.F.). La E.M.F. è espressa in volt. E di solito si chiama tensione. Come risultato di questa tensione, ha luogo un movimento di elettroni. Questo movimento è noto come corrente di elettroni o corrente elettrica. Possiamo misurare la corrente collegando un amperometro tra il filo di rame e la fonte di tensione.
Un circuito completo è un ciclo infinito di elettroni. Se prendiamo un filo e lo avvolgiamo, si forma un percorso continuo in cui gli elettroni possono fluire per sempre. Questo è un concetto primario di un circuito.
Un circuito elettrico consiste principalmente di
- Sorgenti elettriche che forniscono tensione e corrente come le batterie. Sono la fonte di elettroni.
- Interruttori, resistenze, potenziometri, condensatori che sono usati per controllare l’elettricità.
- Dispositivi di protezione nei circuiti ad alta tensione. Sono MCB, fusibili, ecc.
- Fili che sono percorsi conduttivi per portare la corrente elettrica da un punto all’altro in un circuito.
- Carico nel circuito può essere motore, LED, lampada, ecc.
Ci sono alcune proprietà di base dei circuiti elettrici e sono:
- Il circuito è sempre un percorso chiuso.
- Un circuito consiste sempre in una fonte di energia,
- La direzione del flusso di corrente è dal terminale positivo al terminale negativo della fonte.
- La direzione del flusso di elettroni è dal terminale negativo al terminale positivo della fonte.
Schema di circuito
Uno schema di circuito è una visualizzazione di un circuito elettrico. Ci sono principalmente due tipi di schemi circuitali:
- Pittorici: Gli schemi pittorici sono fatti usando immagini di base. Questo tipo di diagramma dà una rappresentazione visiva al pubblico che è meno tecnico.
Un diagramma di circuito pittorico
- Schematico: Questi schemi sono disegnati usando simboli industriali standard. Questi schemi sono usati per la rappresentazione di un circuito ad un elettricista o a qualsiasi altro pubblico tecnico.
Uno schema
Simboli dello schema circuitale
Ci sono centinaia di simboli per lo schema circuitale. Alcuni simboli di base sono:
| Nome | Simbolo |
|---|---|
| Resistenza |  |
| Capacitore |  |
| Cella |  |
| Batteria |  |
| LED |  |
Supponiamo di voler disegnare un semplice circuito in cui la batteria è collegata al LED in modo tale che il terminale positivo della batteria sia collegato al terminale positivo del LED e il terminale negativo della batteria sia collegato al terminale negativo del LED. Allora può essere rappresentato come:
Tipi di circuiti
Ci sono fondamentalmente tre tipi di circuiti:
-
Circuito aperto
Se in un circuito semplice un terminale è disconnesso, allora non c’è flusso di corrente attraverso quel circuito. Questo è detto circuito aperto o condizione di assenza di carico.
Un circuito aperto
-
Circuito chiuso
Un circuito elettrico ha una sorgente di forza elettromotrice e un carico. Questo carico agisce come un percorso conduttore. Se la corrente scorre attraverso il carico è considerato un circuito chiuso. Se in un circuito semplice, la corrente può fluire da un terminale della batteria ad un altro senza alcuna interruzione, si dice che è un circuito chiuso.
Un circuito chiuso
-
Corto circuito
Se il terminale positivo della batteria è collegato direttamente al terminale negativo senza alcuna resistenza tra loro si dice che è un corto circuito.
Un corto circuito
Oltre ai circuiti di cui sopra, i componenti in un circuito elettrico possono essere disposti in due modi diversi e cioè in collegamento in serie e in collegamento parallelo.
Circuito in serie
Se in un circuito, i componenti sono collegati in serie allora il circuito è noto come un circuito in serie. In un circuito in serie, la corrente attraverso ogni componente è la stessa e la tensione fornita è la somma della tensione attraverso ogni componente. Se un filo unisce la batteria a una lampada, alla lampada successiva e poi di nuovo alla batteria, si dice che le lampade sono collegate in serie.
Collegamento in serie di due lampade
Circuito parallelo
Se in un circuito, i componenti sono collegati in parallelo allora il circuito è noto come circuito parallelo. In un circuito parallelo, la tensione attraverso ogni componente sarà la stessa e la corrente totale applicata è la somma della corrente attraverso ogni componente. Se una lampada è collegata alla batteria e un’altra lampada è collegata in un circuito separato con la prima lampada, allora la lampada è collegata in parallelo.
Connessione parallela di due lampade
Qui, la tensione attraverso ogni lampadina sarebbe la stessa della tensione applicata dalla batteria. La corrente attraverso ogni lampada sarebbe divisa: se applichiamo 5A al circuito, 5A sarà la corrente che scorre attraverso ogni lampada.
Questo è il modo in cui funzionano i circuiti in serie e in parallelo e hanno le loro proprietà di divisione di corrente e tensione.
I circuiti elettrici sono intorno a noi, nei nostri telefoni cellulari, nei nostri computer, nel ventilatore e anche nella torcia. È difficile ipotizzare l’uso pratico dell’elettricità senza circuiti. Dipendiamo tutti da questi circuiti complessi che ci circondano.
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